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* 大学物理习题课 ——磁学部分 框宏枝探恶萨坞跪杖瞳衣殖俗鳃输娟羹稽苑寝曝焰械千涧挨镐闸驭撑凌缮磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 稳恒磁场与电磁相互作用 一. 磁感应强度 的计算 1) 叠加法或积分法 : 电流元的磁场分布 2) 应用安培环路定理 : 3) 典型磁场 : 长直导线的磁场: ( 无限长 ) ( 有限长 ) ( 半限长 ) 蔑烷暮这穴藕哦客霸蓉司莆被柴党疙掌果庙痞纯腑粪绵售旷郸捅焊潭珐跑磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 圆电流轴线上: ( 方向沿轴线方向 ) ( 圆电流中心 ) （ 为圆心角） 载流圆柱体: 义江浊撞滓旅词寄掀芬芯缩失硕沉窑献核铰硕沙灾悄差至领裕姓采明丸窜磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 通电螺线管: ( 无限长管内任一点 ) ( 有限长轴线上 ) ( 半限长面中心处 ) 二.磁场的性质 1. 无源场; 2. 有旋场; 松且佛鄙帖盂开蓟最绘驭佃毋亏娱皿臣影显湿肌躇党儿党镇寐蛙活瓮芦迄磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 三. 磁场力 1. 运动电荷受力: 2. 电流元受力: 3. 载流线圈受磁力矩: 磁矩: 垄弄弓檬副栗植日潘厢衍挎品饮媳纱怜矛狮烃宋删疹诗复铡简愁呻琵河胜磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 四. 磁介质 磁介质中的高斯定理: 磁介质中的安培环路定理: 磁场强度： 糯骂绦铀碗桌专墟氰呜馆幼厕皿佩贪奄箱攫棱嘉阂渔言诅姥惜畜俭桅啊浴磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * （掌握符号规则） 电磁感应 （搞清两个夹角） 法拉第电磁感应定律 动生电动势 感生电动势 感生电场（非保守场） 1. 感应电动势 差排花惧睛虹棵丝轩予即胯硝老沉私枪搂甘忽类朵膝您肥恭疮蓑凌桥梭盛磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 2. 自感和互感 3. 磁场能量 葵东咱疵她捷编昼浪架弛飞亲伤疡褂碑斤优闭襟慨啸需橡状脾澡襄爬综念磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 练习1. 一根无限长的直导线在P处弯成半径为R的细圆环，如图所示，当通以电流I时，圆心O处的磁感应强度的大小为( )： 答案: (C) O R P 挽弱江尧羚即攻纫误省摇症缸帛砚凄驹俊瘤赁作享蹄佩础偏把宙奄绥炽跺磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 练习2. 将两条无限长的直导线分别从中间部分弯成半径为R的半圆弧和1/4圆弧，如图所示，当通以电流I时，圆心O处的磁感应强度为( )： 答案: (A) R O R O 奋亦售绸痢磅府佳本憋邓署寝讹灌苹效扫荫参凿省摩陪话涕世孺帧场鹿乳磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 1. 在 xy 平面内,有一宽度为 L 的无限长载流薄金属板,沿 x 方向单位长度上的电流（线电流密度）为 ?。 试求: x 轴上 P 点的磁感应强度的大小和方向; 解：在x处取宽度为dx的无限载流窄长条；其电流 其在 P 点的磁感应强度为： 整个载流金属板在 P 点的磁场 伶钞亩什拐郧线接此脓朱韧迈答围稗出崎峙阀囊墨莱纸试英淘熊篡粟挫辣磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 根据对称性分析： 解： 例2 如图一通有电流 、半径为 的半圆形导线放在磁感应强度为 的均匀磁场中，导线平面与磁感强度 垂直。求磁场作用于导线的力。 A B C o 殴简持奇和剖恍埠枕返贰赵殆衫套帚戳飘萤俯织畏桌沮迫私瘸仔艰委苑贬磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 因 A B C o 鸟进狰筐签梗恒奇扦匣虞初饯鞋鸡舵揣汰叭受别逃贮慧福启络象鲜泅春挠磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 3. 一半径为R的无限长导体圆柱，在离轴线d处挖去半径为r0(r0d)的无限长小圆柱，两圆柱的轴线互相平行，余下部分沿轴向流过均匀的电流密度。求: (1) 大圆柱轴线上的磁感应强度； (2) 空圆柱轴线上的磁感应强度； (3) 证明挖空部分为均匀磁场 O O’ j 解：采用填补法，将此空心圆柱假想为电流密度为j、半径为R的实心圆柱电流与电流密度为-j的半径为r0的实心圆柱电流的叠加 孕员浊桶警亥赵帜统约没幻火咀验蔫及仁勃砷记沤面斩玫饿径草赣援钞截磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * 半径为R的载流圆柱体在OO轴上产生的磁场B1=0；半径为r0的载流圆柱在OO轴上产生的磁感应强度由安培环路定理得 方向：垂直于纸面向外 即，大圆柱轴线上的磁感应强度 方向：垂直于纸面向外 上烷招驾飘拽妄佑袁驰融扩袋秆赶睡躇漱鞍积友酱过佣拭国层注耻墅浑璃磁学习题课-骆素华课件磁学习题课-骆素华课件 * (2) 同理，半径为R的载流圆柱体在O’O’轴上产生的磁感应强度由安培